[0001] L'invention concerne un procédé permettant de réaliser un circuit électronique disposé
dans un support en matériau électriquement isolant et protégé par un écran contre
les charges électriques statiques, le support étant muni, au moins localement, de
surfaces électriquement conductrices, recouvrant le circuit électronique, surfaces
entre lesquelles existe un trajet préférentiel pour un courant électrique qui supprime
le risque d'une décharge électrique par le circuit électronique.
[0002] Dans un procédé connu (de la demande de brevet français N° 2 480 008), les métallisations
des surfaces de matière synthétique métallisées sont interconnectées par une connexion
électrique d'un genre non décrit en détail entre les métallisations.
[0003] L'invention vise à fournir un procédé du genre mentionné dans le préambule, qui se
prête à une réalisation en grandes séries, ne requérant qu'un nombre assez réduit
d'opérations de fabrication.
[0004] A cet effet, le procédé comforme à l'invention est remarquable en ce que, dans le
support est formé un trou traversant et en ce que des feuilles en matériau thermoplastique,
électriquement conductrices ou recouvertes d'une couche conductrice sont appliquées
de chaque côté du support, feuilles entre lesquelles est placé un circuit électronique
disposé dans une cavité du support, après quoi lesdites feuilles sont pressées l'une
vers l'autre à l'endroit du trou en même temps qu'est fourni un apport de chaleur
à l'aide duquel le matériau thermoplastique est soumis à un fluage et poussé au moins
partiellement dans le trou, après quoi le matériau thermoplastique est refroidi sous
pression de façon à pouvoir maintenir ledit trajet préférentiel par du matériau thermoplastique
solidifié dans le trou.
[0005] Un procédé particulier conforme à l'invention, qui concerne la technologie de fabrication
du support, est en outre remarquable en ce que le support est formé par empilement
de plusieurs feuilles thermoplastiques dont au moins certaines sont munies d'un premier
trou qui est ménagé à l'endroit de la cavité du support, trou dont les dimensions
correspondent à celles de ladite cavité et qui sont toutes munies d'un second trou,
qui est ménagé à l'endroit du trou traversant du support et dont les dimensions correspondent
à celles du trou traversant, puis, après qu'un circuit électronique ait été disposé
dans la cavité que constituent ensemble lesdits premiers trous, le support fait des
feuilles empilées est recouvert des deux cotés, de feuilles thermoplastiques recouvertes
d'une couche conductrice et ensuite toutes les feuilles sont transformées par pression
et apport de chaleur en un laminé.
[0006] Un procédé particulier conforme à l'invention, qui convient notamment à la fabrication
de cartes d'identification présentant des plages de contact électriques accessibles
à partir de l'extérieur est en outre remarquable en ce qu'au moins une des feuilles
électriquement conductrices ou recouvertes d'une couche conductrice est munie d'orifices
qui sont placés en regard des plages de contact électrique accessibles à partir de
l'extérieur, et lesdites plages de contact sont recouvertes d'un masque, puis l'apport
de chaleur est fourni au matériau thermoplastique, et ensuite le masque est enlevé
après la solidification du matériau thermoplastique.
[0007] La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre
d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
[0008]
La figure 1 représente, en coupe, une portion d'une carte d'identification de l'art
antérieur.
La figure 2 représente, en coupe, la même portion d'une carte selon l'invention, avant
fluage.
La figure 3 représente, en coupe, toujours la même portion d'une carte selon l'invention,
terminée.
La figure 4 représente une carte d'identification en perspective.
[0009] Sur la figure 4 est indiqué un cercle B qui délimite une portion de carte. Cette
portion est représentée, en coupe selon la ligne A, par la figure 1.
[0010] Sur la figure 1 est représentée la partie contenant un circuit intégré, dans une
forme de réalisation courante d'une carte d'identification.
[0011] Le circuit électronique comporte une pastille de circuit intégré montée dans un petit
circuit imprimé 14 de faible épaisseur. La pastille est enrobée à l'intérieur de ce
circuit au niveau de la surépaisseur 10.
[0012] Ce circuit 14 est inclus dans un empilage de feuilles 11 en chlorure de polyvinyle,
dit PVC, ces feuilles étant pressées à chaud pour se souder entre elles en un bloc
feuilleté qui forme un support 18 de faible épaisseur constitué principalement de
matière isolante, à savoir la matière isolante du circuit imprimé 14 et la matière
isolante des feuilles de PVC 11. Des orifices 16 percés dans les feuilles de surface
7 et 8 permettent d'accéder à des plages de contact portées par le circuit 14. Une
prolongation amincie 12 du circuit 14, prolongation percée de trous 13, permet un
ancrage du circuit imprimé dans le PVC des feuilles adjacentes, qui pénètrent dans
les trous 13, comme l'indique la figure 3, lors du pressage à chaud qui soude entre
elles les feuilles. En utilisant un tel empilage de feuilles on a la possibilité d'y
ménager des cavités de forme assez compliquée si on le désire, en prévoyant des premiers
trous de forme différente dans chaque feuille, ce qui permet d'adapter avec précision
le bloc de PVC à la forme du circuit 14.
[0013] Le support 18 de la figure 1 ne comporte pas d'écran électrostatique. Pour l'en munir,
on place au moins localement des surfaces électriquement conductrices sur les faces
dudit corps. On peut par exemple rajouter des feuilles conductrices sur les faces
supérieure 21 et inférieure 22 de ce corps. Mais, au lieu d'ajouter ultérieurement
de telles feuilles à un corps 18 déjà élaboré, on peut remplacer, lors de la fabrication
de ce corps, des feuilles de surface telles que par exemple les feuilles 1 et 8 ou
les feuilles 2 et 7, par des feuilles conductrices. On peut aussi insérer, par exemple
entre les feuilles 1 et 2 d'une part et les feuilles 7 et 8 d'autre part, une feuille
conductrice mince.
[0014] Par le mot "support", on entend la partie de la carte constituée ici par les feuilles
2 à 7 situées entre les feuilles conductrices formant l'écran.
[0015] Pour réunir électriquement entre elles les feuilles conductrices situées chacune
sur une face du corps, on réalise d'abord au moins un trou dans ledit corps. Ce trou,
d'environ 2 millimètres de large, est représenté en 15 sur la figure 2. Pour la commodité
du dessin il est situé à côté du circuit imprimé 14, mais il est bien évident qu'il
peut être placé à n'importe quel endroit de la carte. Avantageusement même, il est
placé assez loin du circuit imprimé et surtout assez loin d'éventuelles pistes magnétiques,
placés à la surface de la carte afin que des déformations engendrées par la présence
de ce trou, lors du pressage à chaud, se transmettent le moins possible à ces éléments.
[0016] On fournit ensuite les surfaces conductrices sous la forme d'une première feuille
19 de matériau thermoplastique, conducteur ou recouvert d'une couche conductrice,
appliqué sur une face dudit corps, et d'une deuxième feuille 20 de ce même matériau,
appliqué sur l'autre face du corps. La Demanderesse a utilisé avec succès des feuilles
de PVC d'une épaisseur de 35 micromètres métallisées avec de l'aluminium, et insérées
entre les couches 1 et 2 d'une part, et entre les couches 7 et 8 d'autre part. On
pourrait aussi utiliser des feuilles en matériau thermoplastique rendues conductrices
grâce à une charge de particules conductrices. Dans l'exemple montré ici, qui ne présente
qu'une possibilité parmi beaucoup d'autres, les feuilles de PVC numérotées 1 à 8 ont
respectivement les épaisseurs suivantes, en micromètres :

[0017] Ceci forme donc avec les deux feuilles de 35 micromètres un empilage d'une épaisseur
de 920 micromètres, qui est ramené par pressage à chaud, à 760 micromètres, en constituant
un laminé.
[0018] Ce même pressage presse l'une vers l'autre les feuilles 19 et 20, en provoquant un
fluage du matériau thermoplastique qui est poussé dans le trou 15. Le PVC étant un
matériau thermoplastique, c'est en pratique les feuilles 1 et 19 ensemble, de même
que les feuilles 20 et 8 ensemble, dont une certaine quantité de matière "coule" horizontalement
lors du fluage, qui viennent remplir le trou 15. La figure 3 montre comment ces feuilles
sont repoussées vers le centre du support, et comment des parties de surfaces conductrices
des feuilles 19 et 20 sont amenées à se toucher le long d'une surface 17. Des conditions
de pressage à chaud utilisées avec succès sont les suivantes : des plaques de feuilles
de PVC empilées et comportant une pluralité de supports cote a côte de façon à engendrer
une pluralité de cartes en une seule fois, sont placées entre les plaques chauffantes
d'une presse. On applique une pression de 10 bars pendant 25 secondes sans chauffage,
puis un chauffage à 160° pendant 7 minutes sous une pression de 140 bars, et on laisse
refroidir pendant 6 minutes sous une pression de 170 bars. L'essentiel de ce processus
consiste donc à appliquer, simultanément pendant au moins un certain temps, une pression
et une élévation de température. Ces conditions de pression et de température sont
d'ailleurs les mêmes que dans le cas d'une carte en PVC non munie d'un écran, et sont
donc bien connues de l'homme de métier. L'effet obtenu dans le cas de l'invention
est assez surprenant, car on pourrait s'attendre à ce que toutes les feuilles participent
au remplissage du trou 15 en ne créant pas de connexion électrique entre les feuilles
19 et 20.
[0019] L'effet obtenu représenté sur la figure 3 peut s'expliquer par le fait que, lors
de l'application du chauffage, les feuilles superficielles sont les premières chauffées
et commencent à fluer avant que les feuilles internes aient commencé à ramollir suffisamment
pour fluer elles aussi. Si d'ailleurs celles-ci arrivaient à introduire un peu de
leur matière en 17 entre les surfaces conductrices, cela n'aurait pas d'inconvénient
grave, car il n'est pas besoin d'avoir une conduction ohmique franche au niveau du
contact 17, l'essentiel étant que le chemin de fuite offert à une charge électrostatique
y soit plus court qu'au niveau du circuit électronique 14 à protéger. Le deuxième
trou 15 est avantageusement réalisé lors de l'opération par laquelle on ménage les
premiers trous pour le circuit imprimé 14, et le pressage à chaud est celui par lequel
on termine la fabricaton des cartes selon l'art antérieur : le procédé de l'invention
n'introduit donc aucune opération de fabrication supplémentaire et la carte obtenue
est ainsi très bon marché.
[0020] Il pourrait arriver, à cause de l'inhomogénéité due à l'absence de matériau thermoplastique
sur les plages de contact portées par le circuit électronique que la carte terminée
soit légèrement cintrée.
[0021] Pour éviter cela, avant de provoquer le fluage, on recouvre localement lesdites plages
avec un masque 27 fait d'une matière différente de celle de la feuille thermoplastique
7, 8 et après avoir provoqué le fluage, on enlève le masque 27 qui recouvre les plages.
[0022] La matière du masque doit être différente de celle constituant les feuilles, afin
qu'on puisse l'enlever sélectivement. Elle peut être avantageusement une encre pelable
appliquée par sérigraphie sur le circuit imprimé 14. L'épaisseur de l'écran de sérigraphie
est choisie de façon que l'épaisseur du masque soit telle qu' il affleure au niveau
de la face extérieure de la carte, après le pressage à chaud. La Demanderesse utilise
avec succès l'encre référencée SD 2951 de la firme Werner Peters KG, représentée en
France par la Société SUPRATEX. L'adjectif "pelable" signifie que ce matériau, bien
qu'assez résistant pour protéger les contacts lors des manipulations de fabrication,
est rendu non adhérent par le choc thermique dû au pressage à chaud, et peut être
enlevé très facilement ensuite par pelage. Selon l'invention, il a comme application
nouvelle de servir de cale d'épaisseur et d'empêcher le déplacement latéral des couches
7, 8 lors du pressage et du fluage.
[0023] Une carte d'identification selon l'invention comporte donc un support 18 de faible
épaisseur, constitué, dans l'exemple donné ici, par les feuilles 2 à 7 dans un premier
trou desquelles est disposé le circuit imprimé 14, principalement en matière isolante,
et dans lequel est inclus un circuit intégré, sur les deux faces-21, 22 duquel sont
placées des feuilles 19, 20 conductrices ou recouvertes d'une couche conductrice,
ces feuilles 19, 20 étant en matériau thermoplastique, le corps étant muni d'un second
trou 15 et les feuilles présentant une déformation formant une surépaisseur s'étendant
vers l'intérieur dans ledit trou et amenant certaines parties de surfaces conductrices
des feuilles 19, 20 situées chacune sur une face opposée, en contact l'une avec l'autre
le long d'une surface 17.
[0024] Lorsque les feuilles 19, 20 sont en matériau thermoplastique métallisé, par exemple
en PVC aluminisé, l'aluminium n'a aucune adhérence avec le PVC de la feuille voisine.
Une solution, excellente au demeurant, consiste à l'enduire de colle. Toutefois, ceci
représente une complication dans la fabrication. Il est donc préférable de réaliser
la métallisation au travers d'un pochoir, afin que la métallisation soit ajourée sur
la majeure partie de la surfrage de la feuille. Ainsi, on laisse apparaître le PVC
en de nombreux points de la surface, ce qui permet la soudure de la feuille avec la
feuille voisine lors du pressage à chaud. On peut aussi perforer avec un emporte-pièce
les feuilles 19, 20 de façon que les feuilles 1 et 2 d'une part, 7 et 8 d'autre part
se soudent entre elles au travers des ajours des feuilles 19, 20.
1. Procédé permettant de réaliser un circuit électronique disposé dans un support
en matériau électriquement isolant, et protégé par un écran contre les charges électriques
statiques, le support étant muni, au moins localement, de surfaces électriquement
conductrices, recouvrant le circuit électronique, surfaces entre lesquelles existe
un trajet préférentiel pour un cou-. rant électrique qui supprime le risque d'une
décharge électrique par le circuit électronique, caractérisé en ce que dans le support
est formé un trou traversant et en ce que des feuilles en matériau thermoplastique,
électriquement conductrices ou recouvertes d'une couche conductrice, sont appliquées
de chaque côté du support, feuilles entre lesquelles est placé un circuit électronique
disposé dans une cavité du support, après quoi lesdites feuilles sont pressées l'une
vers l'autre au moins à l'endroit du trou en même temps qu'est fourni un apport de
chaleur à l'aide duquel le matériau thermoplastique est soumis à un fluage et poussé
au moins partiellement dans le trou, après quoi le matériau thermoplastique est refroidi
sous pression de façon à pouvoir maintenir ledit trajet préférentiel par du matériau
thermoplastique solidifié dans le trou.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est formé par
empilement de plusieurs feuilles thermoplastiques dont au moins certaines sont munies
d'un premier trou qui est ménagé à l'endroit de la cavité du support, trou dont les
dimensions correspondent à celles de ladite cavité, et qui sont toutes munies d'un
second trou qui est ménagé à l'endroit du trou traversant du support et dont les dimensions
correspondent à celles du trou traversant, puis, après qu'un circuit électronique
ait été disposé dans la cavité que constituent ensemble lesdits premiers trous, le
support fait des feuilles empilées est recouvert des deux côtés de feuilles thermoplastiques
recouvertes d'une couche conductrice et ensuite toutes les feuilles sont transformées
par pression et apport de chaleur en un laminé.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, selon lequel le support comporte
un circit électronique pouvant être utilisé pour l'identification électronique et
présentant des plages de contact électrique accessibles à partir de l'extérieur, caractérisé
en ce qu'au moins une des feuilles électriquement conductrices ou recouvertes d'une
couche conductrice est munie d'orifices qui sont placés en regard des plages de contact
électrique accessibles à partir de l'extérieur, et lesdites plages de contact sont
recouvertes d'un masque puis l'apport de chaleur est fourni au matériau the mo- plastique,
et ensuite le masque est enlevé après la solidification du matériau thermoplastique.